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阻燃劑的協(xié)效應(yīng)用
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2016-11-1 11:45:59 |
讓我們來認(rèn)識一些阻燃劑的協(xié)效應(yīng)用，也就是兩種或兩種以上組分構(gòu)成的阻燃系統(tǒng)，只要選擇得當(dāng)，其阻燃效果會優(yōu)于各組分阻燃作用之和。
在阻燃技術(shù)中，越來越多的廠家選擇協(xié)同阻燃，因?yàn)閰f(xié)同阻燃不是單純的去提高聚合物的阻燃效率，而且可以降低阻燃系統(tǒng)中某些成分的含量，滿足阻燃要求的前提下并能很好的控制成本。
目前，最常見阻燃劑的協(xié)效應(yīng)用就是鹵系化合物和三氧化二銻的協(xié)效阻燃系統(tǒng)，但是在某些阻燃材料中，三氧化二銻也可以由氧化鐵、氧化鋅、硼酸鋅等來替代，它們在含氯系阻燃劑的聚酰胺和環(huán)氧樹脂中特別有效果，這類協(xié)效劑不僅能在氣相中捕獲自由基，而且還能在凝聚相中發(fā)揮作用，在阻燃材料表面形成炭層。
據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)來看，阻燃劑的協(xié)效應(yīng)用中對于脂肪族氯系阻燃劑，最有效的協(xié)效劑就是三氧化二鐵，它在某些塑料的協(xié)效效果甚至優(yōu)于三氧化二銻。以氧化鋅為一些鹵系阻燃劑的哦協(xié)效劑，可賦予阻燃基材很高的CTI（漏電徑跡指數(shù)）值。將錫酸鋅、鉬酸鋅和硅酸鋅與硼酸鋅復(fù)合物用為鹵系阻燃劑的協(xié)效劑時(shí)，就提高某些塑料的UL94阻燃級別及CTI值兩方面，均優(yōu)于三氧化二銻。
將三氧化二銻與硼酸鋅并用時(shí)，可以減緩阻燃材料的陰燃，并改善阻燃材料的色澤。
阻燃聚苯乙烯、ABS及其他某些塑料中的鹵系阻燃劑，可采用氧化銻-無機(jī)硅酸鹽復(fù)合物為協(xié)效劑，不但成本低廉，而且色調(diào)強(qiáng)度低。另外，銻化合物、鎂化合物-鋅化合物復(fù)合物作為協(xié)效劑時(shí)，既能提高阻燃效果，又能抑煙。
硬脂酸鋅/滑石粉/鐵化合物是一種低煙協(xié)效劑，加入適量的這種協(xié)效劑，可以使得某些含鹵阻燃塑料的最初4min的煙密度從300下降到100，透光率從0.01%提高至0.1%。
某些塑料HIPS及ABS中，溴阻燃劑與氯阻燃劑之間也存在協(xié)同效應(yīng)，例如，采用脂肪族氯系阻燃劑與十溴二苯醚的混合物來阻燃ABS，二者的比例為1：1時(shí)，ABS的氧指數(shù)達(dá)到40以上。
磷酸三苯酯阻燃劑tpp具有良好的透明性、柔軟性以及抗菌性，具有耐水、耐油、電絕緣性好和相容性好的優(yōu)點(diǎn)。主要用于纖維素樹脂、乙烯基樹脂、天然橡膠和合成橡膠的阻燃增塑劑，也可用于三乙酸甘油酯薄酯和軟片、硬質(zhì)聚氨酯泡沫、酚醛樹脂、以及PPO等工程塑料的阻燃增塑。
由于多種類型的磷化合物有阻燃作用，因而研究者們對磷化合物作環(huán)氧樹脂阻燃劑的實(shí)際應(yīng)用與機(jī)理做了大量的研究。很多專利稱磷與溴有協(xié)同效應(yīng)，但經(jīng)過仔細(xì)的研究表明，磷化合物與溴化合物同時(shí)使用對阻燃確有好的效果，但不一定是協(xié)同效應(yīng)。
一些報(bào)道表明：作為反應(yīng)型阻燃劑有機(jī)磷二元醇或三元醇與含溴阻燃劑并用確實(shí)能收到顯著的效果。在整個反應(yīng)型阻燃劑使用增長率不大的情況下．這種磷—溴體系的反應(yīng)型阻燃劑在用于環(huán)氧樹脂印刷電路板時(shí)，有其顯著的優(yōu)越性：它的尺寸穩(wěn)定性好．耐熱性好．還可以大幅度減少溴的用量。
例如．原來需要52份四溴雙酚A的配方，由于加入35份含磷的二元醇或二元醇，前者的用量可減少到28份而仍能達(dá)到UL—94V—0級的要求。在焊接溫度(約300℃)下的熱穩(wěn)定性可從2.5min增加到5.0min。
協(xié)同效應(yīng)為一種物理化學(xué)現(xiàn)象，又稱增效作用，是指兩種或兩種以上的組分相加或調(diào)配在一起，所產(chǎn)生的作用大于各種組分單獨(dú)應(yīng)用時(shí)作用的總和。 而其中對混合物產(chǎn)生這種效果的物質(zhì)稱為增效劑(synergist)。協(xié)同效應(yīng)常用于指導(dǎo)化工產(chǎn)品各組分組合，以求得最終產(chǎn)品性能增強(qiáng)。
據(jù)報(bào)道，P含量為30.5%的APP與季戊四醇并用具有更高的阻燃性。同時(shí)AP與金屬氧化物(如二氧化錳)、無機(jī)填料(沸石)及其它阻燃劑均具有良好的協(xié)同效應(yīng)。
少量的阻燃增效劑可使氫氧化鋁填充材料性能有明顯的改善，如抑制滴落、改善機(jī)械性能。與氫氧化鋁能起到協(xié)同作用的無機(jī)阻燃增效劑范圍很廣，主要有金屬氧化物與硼酸鋅、磷系化合物(紅磷、磷酸酯)、硅系化合物、金屬硝酸鹽(硝酸銅、硝酸銀)、聚磷酸銨等。
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